Dimensionamento Trafo Fonte Chaveada

[frodrigorocha]

Moris, a topologia é flyback, a tensão de saída é de 19V 2,1A, a tensão de entrada é 127-339Vdc.

Segue imagem com as especificações do trafo


Não tenho a foto do trafo mais ele tem 30x31x15mm de núcleo.

Obrigado pela ajuda.

[MOR_AL]

Fábio.
Aparentemente, o núcleo indicado E-30/15/13 possui as dimensões bem próximas à medida que você forneceu 30x31x15mm. O valor 31 deve ser a largura de dois núcleos "E" juntos. Cada um com cerca de 15mm mais a largura do gap.
Se a empresa que enrolou o trafo seguiu as indicações do número de espiras, bitola dos fios e a largura do gap, então o trafo não seria o fator limitante.
Se o gap for um espaçamento em todos os locais de junção dos dois núcleos, então o espaçamento corresponde a dois gaps. Para compensar o espaçamento deve ser de 1,73mm / 2 = algo em torno de 0,85mm.
Caso o espaçamento real for o dobro, as indutâncias diminuem bastante e quem limita a corrente no indutor de primário é o circuito de controle.
Poste o circuito para termos uma idéia.
Se possível, meça a tensão no coletor (se for transistor) ou no dreno (se for mosfet) e a corrente no primário. Não se esqueça de indicar a posição do 0V e do 0A, além das escalas.
Leia o meu tutorial, que lá tem como verificar se o valor da indutância de primário está batendo com o valor calculado de 0,35mH. Por algum motivo, pode ser que o valor do indutor esteja maior que o calculado.
Estão faltando algumas informações sobre o tempo de condução máximo e o tempo de overswing (durante a condução do indutor de secundário), e do período total. Esses cálculos do programa levam em conta esses períodos.
Calculei que a tensão de overswing (veja Vos no meu desenho) é de aprox. 81 volts, o que é apropriado para fontes com até 339Vdc. Isso poupa a chave (transistor ou mosfet).
Agora só medindo.
Coloque a fonte na rede de 127V e ligue.
1 - Coloque a carga que você comentou que ela mantém a regulagem.
2 - Ligue uma ponta do osciloscópio no coletor e outra sobre um resistor de 0,5 ohm em série com o emissor. Entre o emissor e o terra.
3 - Tire uma foto da imagem, indique as escalas, a base de tempo e as referências 0V e 0A.
Verifique se a ponteira do seu osciloscópio permite tensões de aprox. 800V. A tensão Vpk, somada à tensão Vos e somada à tensão de Vdc, deve chegar próximo a esse valor.
Verifique se você consegue manter o dedo sobre a chave, devido ao aumento da temperatura mas cuidado que o choque é forte. Se tocar com o dedo nú sobre o trafo, faça-o sentado sobre um banco de madeira e a outra mão no bolso e não encoste em mais nada. Pés sobre o apoio do banco. CUIDADO !
MOR_AL

[frodrigorocha]

Moris, as medições eu não tenho como fazer hoje, vou faze-las amanhã, abaixo segue imagens com o esquema e as especificações do chaveador

[MOR_AL]

Fábio.
Fiz uma simulação no meu software. Veja os resultados.



1 - Para que Lp dê 0,35mH, a frequência de chaveamento (F) foi de 60kc/s
2 - Chutei um período mínimo de condução da chave (Tonmi) em 600ns. Se isso for realmente uma imposição, então a sua corrente mínima de carga (I0mi) será de 0,541A. Menos que isso, ou reduzindo o período mínimo de condução (já está pequeno), ou reduzindo a frequência de chaveamento. Pode reduzir em até 3x (ou 20kc/s), que ainda não se ouve. A corrente mínima cai para 180mA.
3 - A imagem que você colocou está com baixa qualidade, não dá para ver maiores detalhes. Mas já não é importante.
4 - Agora que ví a segunda imagem, observei que a tensão de overswing é realmente 80V (preví 81V), mas a frequência de chaveamento mostrada é de 100kc/s (meu cálculo foi de 60kc/s). Não tenho certeza mas para essa frequência (100kc/s) a qualidade do núcleo tem que ser boa, caso contrário vai esquentar além do previsto.
5 - No meu cálculo, a corrente de pico de primário (para a carga máxima) chega a 2,195A e o seu mosfet, na figura 2, consta idlim = 2,0A. Se esse for o valor máximo, o mosfet estará trabalhando no limite. Prevejo uma pequena vida útil dele.
6 - A potência dissipada no mosfet é de 770mW, terá que colocar um dissipador nele.
7 - Se o enrolamento do primário não for dividido em dois, pelo menos, como um "sanduíche", como comentei antes, a indutância primária de dispersão poderá fazer com que a tensão de 620V seja alcançada. Note que tanto a tensão como a corrente especificadas para o mosfet poderão ser seu valor "Máximo Absoluto". Nesse caso, não se deve trabalhar com esses valores e sim com cerca de 80% deles, no máximo.
8 - Notei que no seu esquema não há um resistor entre o source e o terra. Esse resistor serviria para monitorar a corrente de primário, por meio da tensão sobre ele. O CI deveria ter uma entrada que aceitasse tal controle da corrente máxima de primário.
9 - A menos que a alimentação inicial do CI venha pelo dreno do mosfet, não saberia lhe dizer como ele inicializa.

Bom. É isso aí!
MOR_AL

[frodrigorocha]

Obrigado pela atenção Moris.

[longo.251272]

Boa tarde pessoal,

Estou praticamente finalizando meu novo CLP com ATMega328. Porém agora estou atrás de quem fornece transformador para fonte chaveada.

Atualmente utilizo fonte linear, porém neste projeto estou querendo usar uma fonte chaveada para fornecer 12 Volts com 1 A e 5 Volts com 500 mA. Utilizando o PI da Power integration entrei com os dados e ele montou o circuito com todos os detalhes.
Só que agora não acho quem monta o transformador para a mesma. O meu fornecedor de transformador atual não faz. Alguém pode indicar algum fabricante ?

Preciso que a fonte esteja embutida no CLP, não tenho como comprar uma fonte já montada.

Abraços pessoal,
Ricardo

[Milhoci]

Bom, se custo não for o seu problema, a midcom tem transformadores para a linha da PI

http://www.we-online.com/web/en/passive ... elcome.php

O problema é comprar , vc tem que importar diretamente da wurth, na mouser tem mas é uma pequema fortuna cada trafo. Eles tem representante no Brasil, e o preço importando direto cai para uma fração do que está na mouser.


Sales office
Electronic & Electromechanical Components - Custom Magnetics Würth Elektronik Brazil
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Fax: +55 (0) 11 4613 1868
E-Mail: eiSos-brazil@we-online.com


Milhoci

[longo.251272]

Até descobri quem fabrica aqui no Brasil. Mas fui informado que é melhor trabalhar com conversores AC-DC para pequena corrente. Parece que a Metaltex comercializa, vou pedir uma cotação.

http://www.mornsun-power.com/cn/product ... x?typeID=1